化学学习小组为测定某补血剂中硫酸亚铁的含量,进行了以下探究:
【查阅资料】本品为糖衣片,除去糖衣后显淡蓝绿色,主要成分硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)。2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O
【实验步骤】取本品10片,在适当的条件下配成100 mL溶液,分别准确量取20 mL溶液,用下列两种方 法进行实验:
方法一:用一定物质的量浓度的酸性高锰酸钾溶液滴定。
方法二:加过量H2O2溶液,然后再加入过量NaOH溶液,得红褐色沉淀,将沉淀过滤并充分加热得红棕 色固体,称量该固体的质量。 请回答下列问题:
(1)方法一中,配制一定物质的量浓度的酸性高锰酸钾溶液时,所需要的玻璃仪器除量筒、玻璃棒、胶头滴管、烧杯外还有___________________。
(2)方法二中,加过量H2O2溶液的目的是_______________。有的同学认为使用氯气也能达到此目的,和使用氯气相比,用H2O2溶液的好处是_____________。
(3)在方法一中,若每消耗1 mL酸性高锰酸钾溶液相当于0.152 g FeSO4,则该溶液中高锰酸钾的物质的量浓度是___________。在方法二中,若称得红棕色固体的质量为a g,则每片补血剂含FeSO4 _______________g。
(2)使Fe2+完全氧化成Fe3+;无污染
(3)0.2 mol/L;0.95a
(1) 铁含量的测定步骤一:称量5.00 g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250 mL溶液。
步骤二:取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳,同时,MnO4-被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍呈酸性。
步骤三:用0.010 mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02 mL,滴定中MnO4-被还原成Mn2+。重复步骤二、步骤三操作,滴定消耗0.010 mol/L KMnO4溶液19.98 mL。请回答下列问题:
① 配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是:称量、__________、转移、洗涤并转移、__________、摇匀。
② 加入锌粉的目的是____________________。
③ 写出步骤三中发生反应的离子方程式:____________________________________。
④ 实验测得该晶体中铁的质量分数为__________。在步骤二中,若加入的KMnO4溶液的量不够,则测得的铁含量__________。(选填“偏低”、“偏高”、“不变”)
(2) 结晶水的测定将坩埚洗净,烘干至恒重,记录质量;在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体,称量并记录质量;加热至110℃,恒温一段时间,置于空气中冷却,称量并记录质量;计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误:__________________________________________;____________________________________。
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__________________________________________
(2)实验室常用草酸钠测定KMnO4溶液的浓度。
①准确称取2. 680g草酸钠,溶于稀硫酸和水制成100.0 mL溶液,每次取20.00 mL溶液于锥形瓶中;将待 测KMnO4溶液置于____(填“酸式”或“碱式”)滴定管中进行滴定。重复上述滴定操作三次,实验数据如下表所示。待测KMnO4溶液的物质的量浓度为__________。
②将酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液混合后,发现开始时溶液褪色不明显,但不久迅速褪色。针对该实验现象,某同学认为KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。你猜想还有可能是___________的影响。若用实验证明你的猜想,除高锰酸钾溶液、草酸溶液、稀硫酸外,还需要选择的合理试剂是________________
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铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是____________________;X 与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为_______________。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等四种离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是
_____________;
A. Mg2+ B. Fe2+ C. Al3+ D. Cu2+
(3)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
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①操作I的名称是_______,操作II的名称是________;操作Ⅱ的方法为_____________
②Na2CO3溶液可以除油污,原因是(用离子方程式表示)____________________;
③请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式__________________
(4)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定(5Fe2++MnO4-+8H+ = 5Fe3++Mn2+ +4H2O)。
①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需________________。
②该实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是_________
A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.稀硫酸 D.浓硝酸
③某同学设计的下列滴定方式,最合理的是_______。 (夹持部分略去)(填字母序号)
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①
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②H2O2+2I-+2H+ = I2+2H2O
③
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④I2+2S2O32- = 2I-+S4O62-
请回答以下问题:
(l)配平反应①的离子方程式(配平系数填入以下方框内):
_____MnO4-+_____H2O2+_____H+ ===_____Mn2++_____O2+_____H2O
(2)用Na2S2O3标准溶液滴定I2时(反应④)选用的指示剂是________________________
(3)取b0 mL待测液,用硫酸使溶液酸化,再用浓度为a1 mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定其中的H2O2,耗用的KMnO4体积为b1 mL(反应①,滴定过程中KMnO4不与过氧乙酸反应)。另取b0 mL待测液,加入过量的KI,并用硫酸使溶液酸化,此时过氧乙酸和残留的H2O2都能跟KI反应生成I2(反应②和③)。再用浓度为a2 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,耗用Na2S2O3溶液体积为b2 mL。请根据上述实验数据计算过氧乙酸的浓度(用含a1、a2、b0、b1、b2的代数式表示)。 c0= ___________ 。
(4)为计算待测液中过氧乙酸的浓度c0,加入的KI的质量已过量但没有准确称量,是否影响测定结果______________(填是或否)
步骤I 称取样品1.500 g。
步骤II 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤III 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤III 填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察____________
(A)滴定管内液面的变化 (B)锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由_________色变成_________色。
(2)滴定结果如下表所示:
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